第1章 船舶电力系统概论
船舶电力系统概述
船舶电站第一节舰船电力系统一、船舶电力系统的组成由发电、变配电、输电和用电四部分设备构成的统一整体称为电力系统.船舶电力系统也可分为船舶电站、船舶电网和用电设备。
船舶电力系统的示意图如图1-1所示。
船舶电站由原动机、发电机和主配电装置组成。
船舶电网是全船电缆电线和配电装置以一定方式连接起来各种用(和电能的消费者)各种电源(的组合体，是联系电能的生产者．电设备)的中间环节，担负分配和输送电能的任务。
船舶电网按其所联系的负载性质分为动力电网、照明电网、应急电网、弱电电网等。
配电装置是用来接收和分配电能，并对电力系统进行保护、监视、测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。
配电装置可以分为属于船舶电站的主配电板(Main Switch Board,简写为MSB )，船舶电网中间的分配电板(Section Switch Board，简写为SSB)；属于应急电力系统的应急配电板(Emergency Switch Board,简写为ESB)，蓄电池充放电板(Charging and Discharging Panel，简写为CDP )。
分配电板又可分为动力配电板和照明配电板。
船舶用电设备即负载，分为四类：(1)船舶各种机械的电力拖动，包括甲板机械(舵机、锚机、绞缆机、起货机等)、舱室机械(各类油泵、水泵、空压机、通风机、空调设备等)、电力推进和工作船舶用的生产机械.(2)船舶照明设备，包括工作场所、生活舱室的各种照明灯具和航行、信号灯具等。
(3)船舶通讯和导航设备(4)舰船上生活所需的其它用电设备，如电热器、冰箱、电视机等。
总之，船舶电站是船舶电力系统的核心，它在船舶整体设计中占有很重要的位置，特别是在现代自动化船舶上万显得尤为突出。
二、船舶电力系统特点变配电装船舶电力系统由发电设备、和陆上电力系统一样，置、输电网络、用电设备等，按一定的联接方式组成。
但由于负荷特点和具体工作条件不同，船舶电力系统和路上电力系统相身比，有明显的不同特点。
船舶电力系统概述
（6）电气设备之间有较大的电磁干扰，因此设备 抗干扰的要求更高。
船舶电力系统概述
电站和配电系统的概念。 关于船舶电力系统的另外一种组成方法认为，电 力系统由电站（供电系统）和配电系统及负载组成。
电站是指发电机组至主配电板发电机控制屏， 与前一种分法所不同的是，电站中包含了主配电板 的发电机控制屏，认为发电过程，到主配电板的发 电机控制屏才算作结束。配电系统则是指主配电板 的配电屏到负载的电源线为止，这一阶段属于配电 过程。和前一种组成法略有不同，这种分法，相当 于将配电板从发电机配电屏切开，一分为二。
小提示：设备为什么必须加支架，螺丝为什么必须加弹垫。
船舶电力系统概述
IP防护：是对固体和液体入侵防护 ①.只存在与带电体接触危险环境IP20； ②.存在滴水和机械伤害的舱室环境IP22； ③.水和机械伤害危险较大的机器处所IP34； ④.水和机械伤害危险较大的舱室处所IP44， 附具（附属器具）IP55； ⑤.喷水、粉尘、严重机械伤害危险为IP55和 IP56； ⑥.大量水浸入危险的露天甲板为IP56； ⑦.爆炸危险除防爆功能外，还应满足相应处 所的防护等级。
船舶电力系统概述
三. 船舶电力系统的电气参数 1. 电流种类
电流有直流和交流两种。早期船舶多 采用直流电力系统。我国舰船在60-70 年代完成了向交流电制过渡，目前主要 使用交流电制。然而舰船电力系统的电 流种类，仍然会受到舰船能源类型或某 种条件的限制，例如，采用蓄电池组为 能源的常规潜艇，就很难推行交流电制； 有较高调速要求的电力推进电力系统也 往往采用直流电制。
（3）为了提高安全性，客船和中大型货船一般会 配置独立的应急电源，我厂承建的船舶一般使用应急发 电机组和应急配电系统。它可以在主电站发生故障时， 保证船舶安全航行所必须设备的用电。
船舶电站 第01章 船舶电力系统概论
SSB1
分类： 动力电网 照明电网 应急电网 弱电电网
M2 G2
T
MSB
SSB2
配电装置
定义 用来接收和分配电能，并对电力系统进行保护、监视、 测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。 配电装置分类 船舶电站：主配电板(MSB) 船舶电网中间：分配电板(SSB) 应急电力系统：应急配电板(ESB) 蓄电池：充放电板(CDP) 分配电板：可分为动力配电板和照明配电板。
• • • • • • 柴油发电机组 汽轮发电机组 燃气轮机发电机组 蒸汽发电机组 轴带发电机组 核能发电机组
主配电装置
定义：船舶电力系统的中枢，其作用是用来 控制和监视主发电机的工作，并将主发电机 送出的电能向全船电网进行分配。
军用船舶：布置在船舶防护较好的地方。 民用船舶：安装于机舱控制室内。
第二节 船舶电力系统基本参数
基本参数：
电流种类 电压等级 频率标准
功能
决定船舶电站工作的可靠性和电气设备的重量、 价格和尺寸。
电流种类
分类：
直流和交流。
交流电站优点：
设备成本和维护保养方面的费用及工作量少； 交流动力网络与照明网络之间可通过变压器实 现电气隔离； 交流电制有利于船舶电气化程度的提高和系统 容量的增长。
发电机负载屏组成
控制负载供电的自动开关 测量装置 报警装置
分类
动力负载屏 照明负载屏
连接母线
从连接母线(汇流排)的连接上能直接反映出 全船的供、配电情况。 公共母线可为一整体，也可分两段，中间用 隔离开关连接。 采用分段母线的方式，发电机组可以并联供 电，也可单独分区供电。
船舶电力系统
（三）系统的基本参数 1．电流种类—电制 三相交流电 2．额定电压 动力：电源（发电机）690V，负载480V； 照明：电源（变压器）230V，负载220V。 3．额定频率 60Hz。
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配电板 MSB & ESB
一、主配电板 MSB--main switchboard 由发电机屏、同步屏、负载屏及连接母线（母排） 等组成。 1．发电机控制屏 generator pannel 作用：控制、调节、监视和保护发电机组。关于保 护后面具体讲。 组成：测量仪表[电流表、电压表、频率表]、转换 开关、主开关（含逆功率模块）、指示灯等 2．同步屏 synchronization pannel 主要有同步表、同步指示灯等。用作交流发电机 并车操作。
三、UPS
主要对发电机，VMS,应急灯，CO2消防系统及应急信号灯供电。
四、分电箱 DP
将从主配电屏输送来的电能向不同区域的用电设备进行配电。
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发电机的保护
一、电站保护的任务：切除故障电气设备；发出报 警信号。 要求保护元件具有可靠性、选择性、快速性 和灵敏性。 1．可靠性：保护装置本身必须工作可靠； 2．选择性：电力系统，从发电机到负载，应分级 设置保护装置，使保护具有选择性；系统发生故 障时使离故障电路最近的保护装置动作；其动作 电流或动作延时：短路保护动作整定电流逐级减 少、动作整定延时逐级减少。
（2）、四线制 此接法是三个CT共用一个公共端，可以直接把 非共用端的两根线互掉，然后加负荷到需要值，差动动作即 可 （六）高低压，高低频保护 1、当发电机出现故障时（一般此故障是AVR调节出现问题)，发 电机的电压频率不能维持在正常水平，造成高压高频或者低 压低频，容易对外部设备造成损坏。 2.此保护一般是通过PMS来实现 当电压频率波动超过正负 5% 时，PMS 会启动 1号备机，然后脱 掉故障机，备机合闸。
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（4）其他用电设备：如电炊具、电热器、电风 扇、音像设备等附带生活设备。
船舶电力系统概述
电站和配电系统的概念。 关于船舶电力系统的另外一种组成方法认为，电 力系统由电站（供电系统）和配电系统及负载组成。
电站是指发电机组至主配电板发电机控制屏， 与前一种分法所不同的是，电站中包含了主配电板 的发电机控制屏，认为发电过程，到主配电板的发 电机控制屏才算作结束。配电系统则是指主配电板 的配电（负载）屏到负载的电源线为止，这一阶段属于 配电过程。和前一种组成法略有不同，这种分法，相当 于将配电板从发电机（负载）配电屏切开，一分为二。
（5）船舶舱室一般空间较小，供配电系统周围的 舱壁、管路材料都是导电体，因此绝缘要求更高。
（6）电气设备之间有较大Hale Waihona Puke 电磁干扰，因此设备 抗干扰的要求更高。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述
（2）船舶上大的用电负载（如空压机、消防泵 等），功率很大，这些负载起动时引起的电网电压 降较大，因而对船舶电力系统的稳定性提出了较高 要求，比如要求船用发电机的调压器动态性要好， 有强励磁能力，发电机有较大的承受过载能力等。 另外，由于船舶工况变动频繁，要求发电机并车装 置简单、可靠 。
高级电工培训课程
第一讲
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述
本讲主要介绍船舶电力系统的组成，各组成部 分的概念和特点，以及例举对应的船舶设备。
另外，在本讲中还相应描述船舶电力系统的特 点，电气设备正常工作的环境条件。
本讲中，还将描述船舶电力系统的主要电气参 数：电流、电压、频率，以及各自的特性和条件。
船舶电站船舶电力系统概论
船舶电站
指在船舶上将一次能源转 换成电能，供给船舶电气 设备使用的场所。
船舶电网
指在船舶上将电能传输分 配给各用电设备的网络系 统。
船舶电力系统的组成与功能
组成
主要由原动机、发电机、主配电板、应急配电板、分配电板 等组成。
功能
负责将原动机产生的机械能转换成电能，并通过配电板进行 分配和控制，以满足船舶电气设备用电需求。
船舶电站的故障诊断与处理
故障诊断
通过监测船舶电站的运行参数和状态，对异常情况进 行诊断，确定故障类型和原因。
故障处理
根据故障诊断结果，采取相应的措施进行修复或更换故 障部件，尽快恢复船舶电站的正常运行。
船舶电站的安全管理
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，确保操作人员在进行船舶电站操作时遵循安全规定，防止误操作导致事故 。
的可维护性和可扩展性。
智能船舶对电力系统的需求
智能船舶需要更加先进的电力系统来满足其需求。例如，智能船舶需要采用更加先进的 能源管理系统，实现能源的合理分配和利用；需要采用更加先进的电力储存技术，实现
电力的稳定供应；需要采用更加先进的通信技术，实现电力系统的远程监控和维护。
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船舶电站的操作流程包括启动、并车、调频、调压、 停机等步骤，以确保船舶电力系统的稳定运行。
船舶电站的维护与保养
日常维护
对船舶电站进行日常巡检，检查发电机组、变压器、配 电设备等是否正常工作，及时发现并处理潜在故障。
定期保养
按照规定的周期对船舶电站进行全面保养，包括更换润 滑油、清洗冷却系统、检查电气连接等，以保持设备良 好的工作状态。
变压器
工作原理
船舶电力系统概述
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• （2） 交流电站的动力网络与照明网络之间的联系可通过变压器，没 有电的直接联系，只有磁的联系。绝缘阻抗偏低的照明网络基本上不 影响动力网络。而直流电站的动力网络则直接受到照明网络的影响， 使绝缘电阻降低。
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任务1.3 船舶电力系统的主要电气参数
• （3） 与直流电气设备相比交流电气设备质量轻、尺寸小、价格便宜。 • 早期的船舶多采用直流电制。交流电制从20 世纪30 年代开始在军用
• 特种船舶（包括电力推进或带有大功率电力传动装置的船舶）或船上 的某些专用局部供电系统采用的电压原则上不做限制，但应参照规范 的有关规定。例如，有些舰艇的武器系统就使用28 V 的直流电压。
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任务1.3 船舶电力系统的主要电气参数
• 船舶电气设备使用电源等级应尽量选用标准电压种类。对于50 Hz 三 相对地绝缘系统，电气设备应选用三相额定电压380 V。某些船舶上 所采用直流电网电压的选择应注意电气设备的标准化，尽量选用船舶 规范规定的220 V 额定电压。常规潜艇的直流电力推进系统的电压， 除了220 V 外，还可选用440 V。
• 船舶电力系统的电流种类仍然会受到船舶能源类型或某些条件的限制， 例如，有较高调速性能要求的推进电力系统往往采用直流电制；小渔 船、小快艇和只有少量照明负荷的小船上仍采用蓄电池组作电源。
• 有些船舶只有少量工作机械，功率比较大、拖动自动控制要求比较高， 采用直流电又更适宜时，可以考虑采用交直流混合电制，以交流电供 给机舱辅机及一般甲板机械和照明等用电，而以直流电供给少量工作 机械。
船舶电力系统概述(1)
流机
主空气压缩 机
油灶鼓风机 空调压缩机 空调淡水泵 空调送风机 伙食冷库压
缩机 电动锅炉给
水泵 充电机组 无线电 雷达
船舶电力系统概述(1)
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2．电动机负荷系数的计算
（1）电动机利用系数Ｋ1
P 1 ：电动机额定功率； P 2 ：电动机轴上拖动的机械设备的额定功率 。 通常电动机的额定功率应略大于机械设备的额定功率
船舶电力系统概述(1)
5. 控制电器 主要有各种类型的控制箱、接触器、继电器、各种控 制器和主令电器等。
6. 电工测量用仪器、仪表 船舶上常用的电工测量仪表有万用表、兆欧表、钳形 电流表、交（直）流电压表、电流表、功率表、功率 因数表、频率表、交流并车屏上的整步表、平时用于 检修的直流稳压电源和自耦变压器、示波器等。
船舶电力系统概述(1)
（2）机械负荷系数K2 P3: 电机拖动的机械设备的实际使用功率
（3）电动机负荷系数K3
船舶电力系统概述(1)
（4）电动机以额定功率运行时从电网吸收的功率 P4
ηe: 电动机在额定功率时的效率 （5）电动机实际消耗的功率P5
η'为电动机相当于功率P2时的效率
船舶电力系统概述(1)
船舶电力系统概述(1)
第二节 船舶电站容量和发电机组台数的选择
一、确定电站容量和发电机台数的基本原则 1. 船舶的运行工况 货轮和油轮的典型运行工况大致划分如下： （1）航行工况：占运营周期的41%，油船64% （2）进出港工况：占运营周期的1%。
（3）装卸货工况：占运营周期的18%，油船7%。 （4）停泊工况：占运营周期的40%，油船28%
（6）无功功率Q5
为电动机的功率因数角。
船舶电站(哈工程教材1)概要
第一章船舶电力系统本章主要内容：☆船舶电力系统的组成☆船舶电力系统的基本特征和船用条件☆船舶电力系统的基本参数☆船舶电站的主接线☆船舶电力系统的类型船舶犹如一个可移动的海上城市，它有许多设备都需要使用电能，因此在船上都配备有由发电、配电和用电所组成的独立系统——船舶电力系统。
随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越来越多的船用设备需要用电能来驱动和控制，船舶电力系统亦日趋复杂庞大。
众所周知，电能是船舶航行和作业最主要的能量来源。
电能既易于由其它形式的能量转换而来；又易于转换为其它形式的能量，电能的输送和分配既简单经济，又便于调节、控制和测量，并有利于实现生产过程自动化。
信息技术和其他高新技术都是建立在电能应用基础之上的。
因此电能在现代船舶中应用极为广泛。
电能是船舶运行和生产的主要能源和动力，但它在运营成本中所占的比重却很小。
更重要的是实现电气化后，可以大大改善船舶性能、提高运行质量、并有利于实现全船的自动化。
另一方面，如果供电中断，则对船舶运行和生产会造成严重的后果，例如对供电可靠性要求很高的舵机设备，即使是短时的停电，也会引起重大损失，甚至可能发生灾难性的船毁人亡事故。
因此，船舶电力系统对于船舶运行和安全具有十分重要的意义。
船舶电力系统要切实保证全船的生产和生活用电的需要，必须达到下列基本要求：(1安全在电能的发送、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
(2可靠应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
(3优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
(4经济电力系统的投资要省、运行费用低，并尽可能地节约电能。
因此，确保船舶电力系统安全、可靠、优质和经济地运行是船舶建造和运营的一项最基本任务。
第一节船舶电力系统的组成船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电力负载组成。
船舶电力系统简图如图1-1所示。
图1-1 船舶电力系统简图G-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；EACB-应急发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCB-配电开关；M-电动机；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；EMCB-应急配电开关；ISB-隔离开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板；Tr-照明变压器；ETr-应急照明变压器图1-1反映了船舶电力系统的电源、配电装置、电力网和负载之间的关系，其各功用如下：1、电源电源是将其它形式的能源（如机械能、化学能等）转变成电能的装置。
《船舶电力系统及其自动控制》读书笔记思维导图
第12章 船舶电气管理人员的 安全职责
12.2 船舶航行 期间的职责
12.1 船舶修理 及建造时的职责
12.3 船员交接 班时的职责
参考文献
反侵权盗版声明
感谢观看
读
书
笔
记
4 8.4 船舶中压
保护
5 8.5 船舶电力
推进系统中的 中压系统
第9章 船舶电站自动化
9.1 船舶电站自 动化的组成
9.2 船舶电站自 动控制系统的功
能及相应...
9.3 SIMOS PMA 71型电力 自...
9.4 基于M340 和PPU模块实现 的电...
第10章 船舶照明系统的管理
10.1 船舶照明系 统的分类
012
第10章 船舶照明系 统的管理
目录
013 第11章 船舶电气安 全和安全管理
015 参考文献
014
第12章 船舶电气管 理人员的安全职责
016 反侵权盗版声明
本书是根据船舶电力系统的特点和现代化船舶发展的趋势而编写的。本书共分12章，主要内容包括船舶电 力系统概述；船舶电源；船舶电网及其电能质量；船舶电力系统的配电装置和保护；同步发电机电压及无功功率 的自动调整；船舶电力系统频率及有功功率的自动调整；船舶同步发电机的并联运行；船舶中压电力系统；船舶 电站自动化；船舶照明系统管理；船舶电气安全和安全管理；船舶电气管理人员的安全职责。
10.2 船舶常用灯 具与控制线路
10.3 船舶照明系 统的维护保养
10.4 船舶照明系 统的常见故障检 查
第11章 船舶电气安全和安全 管理
11.1 船用电 1
气设备的基本 要求
11.2 船舶电 2
第1章 船舶电力系统概论
实际确定用方法有 “三类负荷法”，“需要系数法”等。 注意：连续负荷为I类负荷，短时、重复短时为II类负荷， 偶然短时为III类负荷。III类负荷不考虑。
定义：是一种 带有保护装置的 开关电器。
绝缘介质：是 空气。所以称为 空气断路器。 组成：—— 5部分。
1.触头系统； 2.灭弧装置； 3.自由脱扣机构； 4. 操作传动装置； 5.保护元件。
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一、触头系统
船舶电气
组成：一相触头由三对并联。主要有主触头、副触
头和弧触头。—— 但符号只画一个。
时是其一部分）； 3.小应急电网（蓄电池对临时应急照明供电网络）； 4.弱电电网（助航通信、信号报警网络，弱 —— 容
基本原则：以用电最大工况为基础；留有适当裕量，以确 定电站总容量。—— 具体为：单机容量和机组数由电站总容 量决定；电站总容量由各工况用电量及相对周期决定。
机组数确定注意：1.单机容量以80%计；2.考虑备用至少两 台；3.应与主机寿命相当；4.维护管理方便（不能太多、一般 最多4台）。—— 因此，一般为：2～4台。
具体电路
原理：①.合闸前：储能，自由脱扣机构在“再扣”位置；
②.合闸时：储能弹簧释放能量 。
目的：合闸时不让主触头抖动，否则主触头将熔粘。
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船舶电气
手动操作：各种型号都有手动操作。 基本形式：1.转动（DW系列）；2.上下扳动（AH系列）。
其它操作：电磁：DW-95/98；电动：DW-94；电磁铁直推：AH。
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船舶蓄电池
船舶电力系统概述
船舶电站第一节舰船电力系统一、船舶电力系统的组成由发电、变配电、输电和用电四部分设备构成的统一整体称为电力系统.船舶电力系统也可分为船舶电站、船舶电网和用电设备。
船舶电力系统的示意图如图1-1所示。
船舶电站由原动机、发电机和主配电装置组成。
船舶电网是全船电缆电线和配电装置以一定方式连接起来的组合体，是联系电能的生产者(各种电源)和电能的消费者(各种用电设备)的中间环节，担负分配和输送电能的任务。
船舶电网按其所联系的负载性质分为动力电网、照明电网、应急电网、弱电电网等。
配电装置是用来接收和分配电能，并对电力系统进行保护、监视、测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。
配电装置可以分为属于船舶电站的主配电板(Main Switch Board,简写为MSB )，船舶电网中间的分配电板(Section Switch Board，简写为SSB)；属于应急电力系统的应急配电板(Emergency Switch Board,简写为ESB)，蓄电池充放电板(Charging and Discharging Panel，简写为CDP )。
分配电板又可分为动力配电板和照明配电板。
船舶用电设备即负载，分为四类：(1)船舶各种机械的电力拖动，包括甲板机械(舵机、锚机、绞缆机、起货机等)、舱室机械(各类油泵、水泵、空压机、通风机、空调设备等)、电力推进和工作船舶用的生产机械.(2)船舶照明设备，包括工作场所、生活舱室的各种照明灯具和航行、信号灯具等。
(3)船舶通讯和导航设备(4)舰船上生活所需的其它用电设备，如电热器、冰箱、电视机等。
总之，船舶电站是船舶电力系统的核心，它在船舶整体设计中占有很重要的位置，特别是在现代自动化船舶上万显得尤为突出。
二、船舶电力系统特点和陆上电力系统一样，船舶电力系统由发电设备、变配电装置、输电网络、用电设备等，按一定的联接方式组成。
但由于负荷特点和具体工作条件不同，船舶电力系统和路上电力系统相身比，有明显的不同特点。
船舶电力系统概述
03 船舶电网及配电系统
船舶电网的拓扑结构
01 02
星形结构
船舶电网的电源通过中心点进行分配，各负载从中心点引出，形成星形 结构。这种结构简单，易于维护，但当中心点故障时，整个系统可能受 到影响。
环形结构
船舶电网的电源通过环形线路分配给各负载，每个负载都连接在环路上。 这种结构提高了系统的可靠性和稳定性，但维护起来相对复杂。
要求较高。
环境条件复杂
船舶面临的环境条件较为复杂，包括振动、 湿度、盐雾等，因此要求电力系统设备具 有较好的适应性和耐久性。
空间限制大
船舶空间有限，设备布置紧凑，因此要求 电力系统设备具有较高的集成度和较小的 体积。
节能环保要求高
随着环保意识的提高，船舶电力系统的节 能环保要求也越来越高，需要采取有效的 节能措施和环保技术。
船舶电力系统的故障应对措施
紧急处理
在故障发生时，采取紧急 措施，如切断电源、启动 备用设备等，以防止故障 扩大。
修复损坏设备
对损坏的设备进行修复或 更换，确保船舶电力系统 的正常运行。
恢复系统运行
在设备修复后，逐步恢复 船舶电力系统的正常运行， 确保船舶的安全航行。
船舶电力系统的维护和保养
定期检查
实时监测船舶电力系统的运行状态，收集各项数 据。
船舶电力系统故障诊断
对系统出现的异常或故障进行诊断，及时处理。
3
船舶电力系统远程监控
通过远程监控技术，实现对船舶电力系统的远程 管理。
船舶电力系统的节能和减排
船舶电力系统节能技术
01
采用先进的节能技术和设备，降低能耗。
船舶电力系统减排措施
02
采取有效措施减少污染物排放，保护环境。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述引言船舶电力系统是指船舶内的电力供应和分配系统，它在船舶运行过程中起到至关重要的作用。
船舶电力系统主要由发电机、变压器、电池组、配电系统等组成，它们协同工作，为船舶提供稳定可靠的电力供应。
本文将对船舶电力系统的结构和功能进行概述，并探讨其在船舶运行中的重要性。
结构概述船舶电力系统的主要组成部分包括发电机、变压器、电池组和配电系统。
这些组件分别承担着不同的功能，共同构成了一个完整的电力系统。
下面对这些部分进行简要介绍：1. 发电机发电机是船舶电力系统的核心设备，主要负责产生电能。
船舶上常见的发电机包括柴油发电机、气体涡轮发电机等。
船舶发电机的功率通常根据船舶的用电需求进行选择，同时需要考虑到船舶的尺寸、航行速度等因素，以确保系统正常运行。
变压器是船舶电力系统中起到调整电压的作用。
船舶上常用的变压器包括升压变压器和降压变压器。
升压变压器用于将低压电能转换为高压电能，以满足船舶高压设备的供电需求。
降压变压器则将高压电能转换为低压电能，为低压设备提供电能。
3. 电池组电池组在船舶电力系统中常作为备用电源使用。
在发电机故障或需要额外电能供应的情况下，电池组能够提供短期的稳定电能。
电池组一般由多个电池单元组成，电池单元通过串联或并联的方式构成电池组。
4. 配电系统配电系统用于将发电机产生的电能分配到船舶上的各个设备和系统。
配电系统通常由配电盘、开关设备、保护设备等组成。
通过合理的配电系统设计，船舶上的电能可以被有效、均衡地分配给各个用电设备，确保系统的稳定运行。
功能概述船舶电力系统的功能主要包括供电、调节和保护三个方面。
船舶电力系统通过发电机和电池组为船舶上的各类设备提供稳定可靠的电能供应。
电能供应需要根据船舶上的设备需求进行合理规划，以满足设备的正常运行。
同时，供电系统还需要考虑到发电机功率的控制，避免过载或欠载情况的发生。
2. 调节功能船舶电力系统通过变压器等设备对电压进行调节，以适应船舶上不同设备对电压的需求。
船舶电力系统概述
船舶电力系统概述
2. 电压
确定电力系统及其负载的电压等级，是电力系 统设 计的一项重要内容。从减少导体电流的角度来看。提高 电压是有利的，可以减小电器元件的导电截面，节约有 色金属。如以电器在电压为127V时的重量为1，则当电 压为220V、380V和500V时，电器的重量分别近似地等 于0.58、0.33和0.25。
（3）为了提高安全性，客船和中大型货船一般会 配置独立的应急电源，我厂承建的船舶一般使用应急发 电机组和应急配电系统。它可以在主电站发生故障时， 保证船舶安全航行所必须设备的用电。
船舶电力系统概述
（4）军舰为提高战斗力和生命力，一般设置主 副 两个电站分区进行供电，主要设备都有主副两路实 行二路供电。 （5）船舶舱室一般空间较小，供配电系统周围的 舱壁、管路材料都是导电体，因此绝缘要求更高。 （6）电气设备之间有较大的电磁干扰，因此设备 抗干扰的要求更高。
负载屏
并车屏
发电机控制屏
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二. 船舶电力系统的特点
1.船舶电力系统的特点
（1）与陆上电力系统相比： ①电源多为独立、单一电站；陆上电站种类更多，经常有多级电 站变电。 ②电站容量较小（总容量小于3000kW，单机小于1000kW），线路 阻抗低，短路电流大；陆上电站容量大（大型水电站可以达到10 万至100万kW） ③电力网输电距离很短，一般不超过200米；陆上可达300公里。 且船舶输电容量小，由于空间问题也无法采用架空线输电，输电 电压一般小于500V；而陆上输电电压可达500kV。 ④船舶配电装置一般比较简单、可靠，只采用低压电器开关及控 制保护装置，除照明配置容量较小的降压变压器外，没有其他复 杂的变压装置。
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第一讲
船舶电力系统概述
B 中性点接地的三相四线制
特点： 不需用照明变压器 中性点接地电位固定，系统内部过电压较小 若单线接地，形成一相对地短路，可通过保护装置 切除，但供电连续性较差； 火线对地220V，欠安全
C 船体做中线的三相系统（比B 省一根线）
规范规定： 油轮只能用绝缘系统 大于（等于）16整0理0课T件 的船舶，不应用船体做回路的 配电系统
2 按需要系数法确定电站容量 需要系数是用电设备实际所需要的功率与额定负载所需 功率的比值,用公式表示为： KC = Psh／Pse Pse（用电设备实际所需要的功率）= Ps/ Psh（额定负载所需功率）=Kc Pse= KC Pe/ 需要系数应综合考整虑理课：件负荷状态、工作制、同时工作的概率。
5） 船舶电网电压降校核
在计算电网的电压时，常常应用“电压降落”、 “电压损耗”和“电压偏移”这样三个概念来说明 沿线电压变化的情况， 电压降落的定义是：电网始端和未端的电压向量差， 电压损耗：是输电线始端和未端电压绝对值的差， 电压偏移指：网络中某点的实际电压与该网络额定 电压的差，可以用伏表示，也可以用对额定电压的 百分数表示。例如在额定电压为400V的母线上其实 际电压为380V时，则该处电压偏移为20V（一5％ ) 规范规定：在正常最大工作电流时，从汇流排到用 户间的电压损耗不应超过6 %Ue
和蓄电池组的充电与放电，并将蓄电池组的电能 分配给船上的低压用电设备。 4） 岸电箱：船舶停靠码头或厂修时，船上发电机停 止供电，将岸上电源线接到船上岸电箱，再由岸
电箱送到应急整配理电课件板和主配电板进行分配。
3 主配电盘：由许多屏组成：
汇流排：A、B、C （绿、黄、褐/紫） 接地：黄绿相间或黑色 交流中线：浅兰色 直流：正极------红色 负极------兰色
第1章船舶电力系统概论
船舶电站及其自动化系统
5/24/2019
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电气设备的船用条件及基本要求
（1）适应振动和冲击的条件
要求电气设备应能承受船舶正常运营所产生的振 动和冲击。
由于振动可使电气设备的固定或连接部件松脱， 使部件结构损坏或失灵，因此这些部件要有防松 脱的措施。对受振动影响较大的设备应有减振或 隔振措施，并且具有坚固的耐振动和抗冲击的机 械结构。
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中压主电力系统电源：
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3台5200KVA，720rpm，60Hz的主发电机组， 柴油机为Warsila 9L32，可以单独或者并联向中 压电网供电。
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（4）船舶电力系统工作环境恶劣 船舶在海上航行，必然受到各种恶劣气候条件的影响，给 船舶电气设备的正常、安全运行带来很多困难，这些困难 可能造成比陆地上更加严重的后果。
①环境温度变化大
②相对湿度较大 ③金属部件易于腐蚀
④工作稳定性差
⑤电磁污染严重
工作环境恶劣(三防:防潮湿、防霉菌、防盐雾)
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（2）电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小， 因此短路电流很大。
船舶电站配电装置也简单、可靠，只采用低压电器 开关及控制和保护装置，除照明须配置容量不大的 变压器外，并无其他的变压设备，一般船舶电站直 接对用电设备供电。
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2) 船舶电力系统的特点
2020/4/18
船舶电力系统是一个独立的电力系统。
总容量不超过各发电机容量的5～10倍的电网称为独立 电网，船舶电力系统属于独立电网。
在独立电网中，调节运行发电机的电压或原动机的转 速，除了改变本身有功功率和无功功率的承担外，还 影响电网的频率和电压。
陆上电力系统一般都由许多个不同类型的发电站联 网运行，其电源容量可以认为是无限大电源系统。
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船舶电力系统通常电源多为单一电站，船舶电站大 多由2 ～ 4台同容量、同型号的发电机组组成。
船舶电站单机容量约为几百～几千KW，船舶电站 总装机容量为（2 ～ 4）倍的单机容量。
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柴油机
发电机
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(2) 配电装置
对电源和用电设备保护、监测、分配、转换、控制的装置。 按用途可分为主配电板、应急配电板、充发电板、区配电 板、分配电板和岸电箱等几种。 按形状分可分为垂直立式、台式、桌式和控制台式四种。
按外壳结构可分为防护式、防滴式和防水式。
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船舶电力系统要切实保证全船的生产和生活用电的需 要，必须达到下列基本要求：
(1)安全
在电能的发送、分配和使用中，不应发生人身事故 和设备事故。
(2)可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
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(3)优质 应满足电能用户对电压、频率和波形等质量的要求。
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中压主电力系统电源：
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3台5200KVA，720rpm，60Hz的主发电机组， 柴油机为Warsila 9L32，可以单独或者并联向中 压电网供电。
(3) 船舶电力网
是全船电缆电线的总称 ，包括动力电网、照明电网、应 急电网、低压电网和弱电电网。
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(4) 负载: 用电设备
1）各种电力拖动设备 舵机、锚机、起货机、油泵及水泵等。
2）船舶电气照明设备 照明灯具，信号灯等。
3）船舶通信导航设备 无线电收发报机、声光报警装置、电车钟、舵 角指示器、电罗经、雷达等。
(4)经济 电力系统的投资要省、运行费用低，并尽可能地节 约电能。
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第1节 船舶电力系统的组成、特点及基本参数
1 船舶电力系统的组成：
船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电 力负载四部分组成。
电源装置 配电装置 电力网 负载
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船舶电力系统通常只有一个电站工作，任何导致断电 的事故，都将危及船舶航行的安全。
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船舶电站的容量相对负载来说是有限的，某些大电动 机的容量与电站容量可相比拟，大电动机起动时的冲 击电流将引起电网电压的急剧下降，严重时会使某些 设备退出工作。
其中No.1主发电机在装载需要50Hz中压电源供应 的货物时，可以切换为2030KVA，600rpm， 50Hz的模式运转，单独为50Hz的货物负载电源供 电，图中用于中压汇流排连接的断路器KS1应该处 于分闸状态。
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(1) 电源装置 将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。 船舶电源主要是指发电机和蓄电池。
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（4）船舶电力系统工作环境恶劣 船舶在海上航行，必然受到各种恶劣气候条件的影响，给 船舶电气设备的正常、安全运行带来很多困难，这些困难 可能造成比陆地上更加严重的后果。
①环境温度变化大
②相对湿度较大 ③金属部件易于腐蚀
④工作稳定性差
⑤电磁污染严重
工作环境恶劣(三防:防潮湿、防霉菌、防盐雾)
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（2）电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小， 因此短路电流很大。
船舶电站配电装置也简单、可靠，只采用低压电器 开关及控制和保护装置，除照明须配置容量不大的 变压器外，并无其他的变压设备，一般船舶电站直 接对用电设备供电。
船舶用电设备虽然较多，但比较集中，在船舶有限 的长度内，电源与用电设备之间的距离很短，因此 线路阻抗很低，线路压降小，电能损失较小，但短 路电流大，特别是在汇流排处的短路故障。
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船舶电站的容量较小。
电源与用电设备之间的距离很短，线路阻抗很小， 因此短路电流很大。 船舶电力系统负载变化频繁。
船舶电力系统工作环境恶劣。
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（1）船舶电站的容量较小
陆上电力系统单台发电机容量最大已达1200MW，电 力系统总的装机容量大约在1000MW ～ 100000MW。
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第一章 船舶电力系统概论
船舶电力系统是向船舶用电负载供给电能的 独立电力系统。
船舶电力系统研究的对象是发电机发电、配电给 各用电负载的问题。
近年来，在某些船舶上又出现了大功率、高电 压的高参数中压电力系统。
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（3）船舶电力系统负载变化频繁
货轮和油轮的典型运行工况大致划分如下： （1）航行工况 （2）进出港工况 （3）装卸货工况 （4）停泊工况 （5）应急工况
由于船舶工况变化较多，不同工况对应的船舶电力 系统的用电量明显不同。
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电气设备的船用条件及基本要求
（1）适应振动和冲击的条件